氧化反應(yīng)
在沒有催化劑或游離基引發(fā)劑的情況下,空氣或氧氣很難氧化醋酐。H2O2能夠迅速地氧化醋酐,依反應(yīng)的摩爾比不同得到過氧乙酸或二乙酰基過氧化物。
(CH3CO)2O+2H2O2 ?2CH3CO3H+H2O
(CH3CO)2O+H2O2 ?CH3COOH+CH3CO3H
(CH3CO)2O+CH3CO3H ?CH3COOOCOCH3+CH3COOH
二乙酰基過氧化物具有劇烈的爆炸性,為安全起見,在制備過乙酸反應(yīng)中必須避免使用過量的醋酐。
熱分解和解離
在280~650℃時(shí),醋酐熱分解生成乙烯酮,這是一個(gè)單分子的分解過程,常用于實(shí)驗(yàn)室制備乙烯酮。
(CH3CO)2O ?CH2=C=O+CH3COOH
在較高溫度下,醋酐裂解生成等分子的乙烷和CO,同時(shí)還生成微量的CO2。有時(shí),在液體產(chǎn)物中還可發(fā)現(xiàn)乙酸二乙酰酯和乙酸甲酯。
在不存在鹽類時(shí),醋酐是一種非電導(dǎo)體,僅有極少數(shù)分子解離為乙酰離子和乙酸離子。醋酐在強(qiáng)酸溶液中已發(fā)現(xiàn)離解的乙酰離子CH3CO+。鹽類能促進(jìn)醋酐的分解作用。
水解作用
在冷水中醋酐有較大的溶解度并緩慢地水解。當(dāng)溫度升高時(shí),醋酐水解生成醋酸:
(CH3CO)2O+H2O → 2CH3COOH
在溫水或稀酸中水解反應(yīng)迅速但不很劇烈。在水解過程中生成的酸,使反應(yīng)平衡移動(dòng)。但在pH值2~6范圍內(nèi)水解速率與氫離子濃度無關(guān)。乙酸根的存在可以控制水解速率。
脫水
醋酐常被用作脫水劑,最重要的一個(gè)例子是在1,3,5-三硝基六氫-1,3,5-三嗪的生產(chǎn)中。
烷基氰可以用醛肟和醋酐脫水得到:
RCH=NOH+(CH3CO)2O → RCN+2CH3COOH
醋酐還被用于大環(huán)化合物的合成中作脫水劑。
α-氫的反應(yīng)
Perkin反應(yīng)用于從芳香醛制備α,β-不飽和酸:
醋酐和Cl2迅速反應(yīng)生成氯化乙酰氯:
(CH3CO)2O+Cl2 ?ClCH2COCl+CH3COOH
與此同時(shí)還生成二氯乙酰氯、乙酰氯、氯乙酸和HCl等副產(chǎn)物。
在無水乙酸溶液中可依靠加壓使HCl和醋酐合成乙酰氯:
(CH3CO)2O+HCl ?CH3COCl+CH3COOH
Br2和HBr也可進(jìn)行上述兩種反應(yīng)。HI能進(jìn)行上述反應(yīng),但I(xiàn)2卻不能像Cl2和Br2那樣和醋酐反應(yīng)。
與羧酸作用
酐和高碳羧酸進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng),生成乙酸和高碳羧酸酐。由于乙酸的沸點(diǎn)低于其它脂肪酸,可以先蒸出乙酸再回收羧酸酐,作為一種高碳羧酸的制備方法。
多聚型酸酐也可以用二元羧酸做原料,用上述方法制備。
醋酐與高碳羧酸反應(yīng)還可制得混合酸酐。制備混合酸酐的方法還有乙酰氯與羧酸鹽共熱或烯酮與羧酸反應(yīng)。